Monografia Sobre: Controladores de disco Evolução das Placas de Vídeo Redes de Computadores Realizado Por: Gisela Silva Rafael Pais
Índice: 1 Controladores de Disco 1.1 ST506... 3 1.2 ESDI... 3 1.3 Controlador SCSI... 3 1.4 Controlador IDE... 7 2 Compressão de Ficheiros 2.1 Introdução... 10 2.2 CGA 10 2.3 EGA 11 2.4 VGA 11 2.5 Super VGA 12 3 Redes de Computadores 3.1 LAN... 13 3.2 Ethernet... 21 3.3 Placas de Rede 24 3.4 Cabos de Rede 26 4 - Bibliografia 28 Página 2
1 Controladores de Disco 1.1 ST506: Foi lançada em 1979 pela Seagate e foi a primeira linha de HDs (discos) destinados a computadores domésticos. Os discos mediam 5.25 polegadas, e armazenavam de 5 a 40 MB, dependendo do modelo. A interface destes discos, acabou sendo usada em discos de outros fabricantes. Estes discos antigos foram substituídos pelos discos de IDE a mais de uma década. 1.2 ESDI: Já não é fácil encontrar discos ESDI (Enhanced Small Device Interface) baseados nestes "velhos" interfaces. Estes interfaces tinham em comum a utilização de dois cabos, um para dados e outro para controlo e limitações na taxa de transferência (5 e 10M bits/segundo, respectivamente), devidas à concepção da própria unidade de controlo, distribuída pela unidade de disco e pelo sistema hospedeiro. 1.3 Controlador SCSI: 1.3.1 Introdução: A maioria de PC S usa um Disco Duro IDE e têm um BUS PCI para adicionar componentes ao computador. Mas os muitos dos computadores, particularmente de estações de trabalho e um Apple mais antigos, Macintoshes, usam uma BUS SCSI Small Computer System Interface para conectar os componentes, que podem incluir: Discos Duros, Scanners, Drives de CD-ROM/RW, Impressoras. Página 3
Basicamente, SCSI (pronunciado "scuzzy") é um BUS rápida das comunicações que permita que conecte dispositivos múltiplos ao nosso computador. 1.3.2 O Básico do SCSI: SCSI é baseado em uma relação de BUS mais antiga, chamada Shugart Associates System Interface (SASI). Foi desenvolvido originalmente em 1981 por Shugart Associates conjuntamente com NCR Corporation. Em 1986, uma versão modificada de SASI que forneceu um sistema mais aberto foi ratificada pelo American National Standards Institute (ANSI) como SCSI. Há diversos benefícios de SCSI: É rápido até 160 megabytes por segundo (MBps). É de confiança. Permite que ponha dispositivos múltiplos sobre uma BUS. Trabalha na maioria de sistemas computorizados. Há também alguns problemas potenciais ao usar SCSI: Deve ser configurado para um computador específico. Limitação do BIOS do sistema. Suas variações (velocidades, conectores) podem ser diferentes. Não há nenhuma relação de software comum. 1.3.3 Os tipos de SCSI: SCSI-1 A especificação original tornou-se em 1986; SCSI-2 Uma actualização que se transforma um padrão do oficial em 1994, um componente chave de Scsi-2 era o inclusão do jogo de comando comum (CCS) os 18 comandos consideraram uma necessidade absoluta para a sustentação de todo o dispositivo de SCSI. Teve também a opção para dobrar a velocidade de pulso de disparo de 5 megahertz (milhão ciclos por o segundo) Página 4
a 10 megahertz (SCSI rápido), a à largura dobro da BUS de 8 bits a 16 bits e para aumentar o número dos dispositivos a 15 (SCSI largo), ou faça ambos (Fast/Wide SCSI). Finalmente, Scsi-2 adicionou o comando que se enfileira, que significa que um dispositivo Scsi-2 pode armazenar uma série dos comandos do computador de anfitrião e determinar que devem ser dados a prioridade. SCS-3 Rapidamente nos saltos de Scsi-2 veio Scsi-3, em 1995. A coisa interessante sobre Scsi-3 é que uma série de padrões menores esteve construída dentro de seu espaço total. Por causa desta série continuamente em desenvolvimento, Scsi-3 não é considerado ser um padrão completamente aprovado. Algumas das especificações desenvolvidas dentro deles foram adoptadas oficialmente. Estes padrões são baseados em variações da relação paralela de SCSI (SPI), que é a maneira que os dispositivos de SCSI se comunicam. A maioria de especificações Scsi-3 começa com o termo "ultra" (ultra para variações de SPI, Ultra2 para as variações Spi-2 e Ultra3 para as variações Spi-3). As designações rápidas e largas trabalham justo como suas contrapartes Scsi-2, com o significado rápido da designação que a velocidade de pulso de disparo é dobro isso da versão baixa, e o significado largo da designação que a largura da BUS é dobro isso da base. 1.3.4 Componentes: Existem 3 componentes num sistema SCSI: Controlador Dispositivo Cabo O controlador é o coração de SCSI. Serve como a relação entre todos os outros dispositivos na BUS de SCSI e no computador. Chamou também um adaptador anfitrião, o controlador pode ser um cartão que podemos inserir directamente na MotherBoard. Página 5
No controlador está o BIOS de SCSI. Esta é um chip de memória pequena da ROM ou flash que contém o software necessitado alcançar e controlar os dispositivos na BUS de SCSI. A maioria de dispositivos de SCSI, há um ajuste do hardware para configurar o dispositivo ID. Alguns dispositivos permitem que ajuste o ID através do software, quando a maioria de cartões Plug & Play SCSI auto-selecionam um ID baseado em o que está disponível. Esta auto-selecção é chamada SCSI configurado automaticamente (SCAM). É muito importante que cada dispositivo em uma BUS de SCSI tem um ID original, ou terá problemas. 1.4 Controladores IDE: 1.4.1 Introdução: Não importa o que faz com o computador, o armazenamento é uma parte importante do sistema. No facto, a maioria de computadores pessoais têm um ou mais dos seguintes dispositivos de armazenamento: Drives de Disquete, Disco Duro, Drive de CD-Rom. Geralmente, estes dispositivos conectam ao computador através de uma Integrated Drive Electronics (IDE). Essencialmente, uma relação do IDE é uma maneira padrão para que um dispositivo de armazenamento conecte a um computador. O IDE não é realmente o nome técnico verdadeiro para o padrão de relação. O nome original, no acessório (ATA), significou que a relação esteve desenvolvida inicialmente para a IBM no computador. 1.4.2 A Evolução do IDE: O IDE foi criado como uma maneira estandardizar o uso de movimentações duras nos computadores. O conceito básico atrás do IDE é que a movimentação dura e o controlador devem ser combinados. O controlador é uma placa de circuito pequena com chips que fornecem a orientação a respeito Página 6
de exactamente como os discos duros guardam uso dados. A maioria de controladores inclui também alguma memória que age como um amortecedor para realçar o desempenho duro da movimentação. Antes do IDE, os controladores e os discos duros eram separados e frequentemente proprietários. Ou seja um controlador de um fabricante não pôde trabalhar com uma movimentação dura de um outro fabricante. A distância entre o controlador e a movimentação dura podia resultar na qualidade pobre do sinal e afectar o desempenho. Obviamente, isto causou muita frustração para usuários do computador. 1.4.3 Controladores, Drives e Host Controllers : A maioria das MotherBoards vem com uma relação do IDE. Esta relação é consultada frequentemente como um controlador do IDE, que esteja incorrecto. A relação é realmente um adaptador do anfitrião, significando que fornece uma maneira conectar um dispositivo completo ao computador (anfitrião). O controlador real está numa placa de circuito unida ao disco duro. Quando a relação do IDE foi desenvolvida originalmente conectando discos duros, evoluiu na relação universal para conectar drives de disquetes e cdroms. Embora seja muito popular para os discos duros, o IDE é usado raramente unindo um dispositivo externo. Há diversas variações de ATA, cada que adiciona ao padrão precedente e compatibilidade inversa manter: ATA-1 A especificação que original esse Compaq incluiu no Deskpro 386. Instituiu o uso de uma configuração master/slave. Ata-1 foi baseado num subconjunto do conector padrão dos 96-pinos de ISA que usa 40 ou 44 conectores e cabos de pino. Na versão dos 44-pinos, os quatro pinos extra são usados fornecer o poder a uma movimentação que não tenha um conector separado do poder. Adicionalmente, Ata-1 fornece o sincronismo do sinal para o acesso de memória directo (acesso directo da memória) e funções programadas do input/output (PIO). O acesso directo da memória significa que Página 7
a movimentação emite a informação directamente à memória, quando o PIO significar que a unidade central do processador do computador (processador central) controla transferência de informação. Ata-1 é sabido mais geralmente como o IDE. ATA-2 O acesso directo da memória era inteiramente executado com a versão Ata-2. As taxas de transferência padrão do acesso directo da memória aumentaram de 4,16 megabytes por segundo (MBps) em Ata-1 ao tanto como como 16,67 MBps. Ata-2 fornece a sustentação da gerência do poder, do cartão de PCMCIA e a sustentação removível do dispositivo. Ata-2 é chamado frequentemente EIDE (IDE realçado), ATA rápido ou Ata-2 rápido. O tamanho duro total da movimentação suportado aumentado a 137,4 gigabytes. Ata-2 forneceu métodos da tradução padrão para o sector da cabeça de cilindro (CHS) para movimentações duras até 8,4 gigabytes no tamanho. CHS é como o sistema determina onde os dados são situados em uma movimentação dura. A razão para a discrepância grande entre o tamanho duro total da movimentação e o CHS dirige duramente a sustentação é por causa dos tamanhos de bocado usados pelo sistema básico do input/output (BIOS) para CHS. CHS tem um comprimento fixo para cada parte do endereço. ATA-3 Com a adição da análise do self-monitoring e da tecnologia do relatório (SMART), as drives IDE foram feitas mais de confiança. Ata-3 adiciona também a protecção de senha às movimentações do acesso, fornecendo uma característica da segurança valiosa. ATA-4 Provavelmente as duas adições as mais grandes ao padrão nesta versão são ultra sustentação do acesso directo da memória e a integração do no padrão da relação do programa do acessório (ATAPI). ATAPI fornece uma relação comum para as drives de CD-Rom e outros dispositivos de armazenamento removíveis. Antes de Ata-4, ATAPI era um padrão completamente separado. Com a inclusão de ATAPI, Ata-4 melhorou imediatamente os meios que removíveis a sustentação de ATA. Ultra ACESSO DIRETO DA MEMÓRIA aumentou a taxa de transferência do acesso directo da memória de ATA-2's 16,67 MBps a 33,33 MBps. Além ao cabo existente que Página 8
usa 40 pinos e 40 condutores (fios), esta versão introduz um cabo que tenha 80 condutores. ATA-5 A actualização principal em Ata-5 é a auto detecção de que o cabo é usado: 40-conductor ou a versão 80-conductor. O acesso directo da memória é aumentado ultra a 66,67 MB/seg com o uso do cabo 80-conductor. Ata-5 é chamado também ultra ATA/66. Página 9
2 Estudo da evolução das Placas de Vídeo: 2.1 - Introdução: A função da placa de vídeo, é processar as imagens que serão exibidas no monitor. A quantidade de cores e a resolução da imagem, dependem quase que unicamente do trabalho da placa. Hoje em dia, todas as placas à venda são padrão Super VGA, isto significa, que elas podem exibir vários milhões de cores, e suportar resoluções superiores a 800x600 pontos. 2.2 - CGA: Os primeiros PCs ofereciam apenas duas opções de vídeo, o MDA (Monocrome Display Adapter) e o CGA (Color Graphics Adapter). Entre os dois, o MDA era o mais primitivo e barato, sendo limitado à exibição de textos com uma resolução de 25 linhas por 80 colunas, permitindo mostrar um total de 2.000 caracteres por tela. Como o próprio nome sugere, o MDA era um padrão de vídeo que não suportava a exibição de mais de duas cores. Para quem precisava trabalhar com gráficos, existia a opção do CGA, que apesar de ser mais caro, podia exibir gráficos numa resolução de 320 x 200. Apesar do CGA possuir uma paleta de 16 cores, apenas 4 podiam ser exibidas ao mesmo tempo. O CGA também pode trabalhar com resolução de 640 x 200, mas neste caso exibindo apenas textos no modo monocromático, como o MDA. Apesar de serem extremamente antiquados para os padrões actuais, o MDA e o CGA atendiam bem os primeiros computadores PC, que devido aos seus limitados recursos de processamento, eram restritos basicamente a interfaces somente texto. Página 10
2.3 - EGA (ENHANCED GRAPHICS ADAPTER) Para equipar o PC AT, lançado em 84, a IBM desenvolveu um novo padrão de vídeo, baptizado de EGA. Este novo padrão suportava a exibição de gráficos com resolução de até 640 x 350, com a exibição de até 16 cores simultâneas, que podiam ser escolhidas numa paleta de 64 cores. Apesar dos novos recursos, o EGA mantinha total compatibilidade com o CGA. Uma placa de vídeo e um monitor EGA são o requerimento mínimo a nível de vídeo para trabalhar o Windows 3.11. Apenas o Windows 3.0 ou 3.11 aceitam trabalhar em sistemas equipados com vídeo CGA. Já para trabalhar o Windows 95/98, o requisito mínimo é um vídeo VGA. Tanto o CGA quanto o EGA são padrões completamente obsoletos, sendo uma placa de vídeo e monitor VGA o mínimo utilizável actualmente. 2.4 - VGA (VIDEO GRAPHICS ADAPTER) O VGA foi uma grande revolução sobre os padrões de vídeo mais antigos, suportando a resolução de 640 x 480, com a exibição de 256 cores simultaneamente, que podiam ser escolhidas numa paleta de 262.000 cores. Um pouco mais tarde, o padrão VGA foi aperfeiçoado para trabalhar também com resolução de 800 x 600, com 16 cores simultâneas. A IBM desenvolveu também outros 3 padrões de vídeo, chamados de MCGA, XGA e PGA, que apresentavam algumas melhorias sobre o VGA, mas que não obtiveram muita aceitação por serem arquitecturas fechadas. Apesar dos avanços, foi mantida a compatibilidade com os padrões de vídeo GCA e EGA, o que permite trabalhar aplicativos mais antigos sem problemas. Página 11
2.5 - Super VGA Uma evolução natural do VGA, o SVGA é o padrão actual. Uma placa de vídeo SVGA, é capaz de exibir 24 bits de cor, ou seja, vários milhões. Isto é o suficiente para o olho humano não conseguir perceber diferença nas cores de uma imagem exibida no monitor e de uma foto colorida por exemplo. Justamente por isso, as placas de vídeo SVGA são também chamadas de true-color ou cores reais. O padrão VESA 1 para monitores e placas de vídeo SVGA estabeleceu o suporte a vários modos de vídeo diferentes, que vão desde 320x200 pontos com 32 mil cores, até 1280 x 1024 pontos com 16 milhões de cores. O modo de vídeo pode ser alterado a qualquer momento pelo sistema operativo, bastando que seja enviado à placa de vídeo o código correspondente ao novo modo de exibição. Página 12
3 Redes de Computadores: 3.1 LAN: 3.1.1 Introdução: A forma como os vários nós da rede estão ligados fisicamente e como a rede funciona na transmissão e recepção, tratamento dos pacotes, acesso ao meio etc. 3.1.2 - Tipos de LAN: As LANs são geralmente classificadas em duas categorias: baseadas em servidor, ou cliente-servidor, e as peer-to-peer (ou par-a-par), muitas vezes erroneamente chamadas de ponto-a-ponto (rede ponto-a-ponto é quando a comunicação é feita de um computador directamente a outro e a multiponto quando é utilizado um meio compartilhado para difusão dos dados). A clienteservidor é formada normalmente por um ou mais computadores servidores e todos os outros computadores são estações de trabalho, mais especificamente, clientes. Uma peer-to-peer permite que cada computador na rede seja configurado como servidor não dedicado, de modo que qualquer computador na rede pode compartilhar seus recursos com qualquer outro, ao mesmo tempo, ficando qualquer computador disponível para operações locais. Uma LAN peer-to-peer oferece bem mais flexibilidade para compartilhamento de recursos que uma baseada em servidor, porque qualquer recurso de qualquer computador pode ser compartilhada. No entanto, gerenciar os recursos compartilhados numa LAN peer-to-peer é mais complicado, porque é preciso acompanhar e controlar os diversos recursos de cada computador na rede, em lugar de recursos de apenas alguns servidores. O que implica, também, em dificuldades em gerenciamento da segurança da rede. Assim, tipicamente, redes peer-to-peer são utilizadas para pequenos números de nós de rede e as cliente-servidor para grandes números de nós. 3.1.2.1 - Cliente-Servidor: Página 13
Nesta arquitectura o processamento da informação é dividido em módulos ou processos distintos. Um processo é responsável pela manutenção da informação (o servidor), enquanto outro é responsável pela obtenção dos dados (cliente). Essa arquitectura é muito utilizada no meio corporativo sobre três componentes principais: gerenciadores de bancos de dados relacionais que funcionem como servidores, redes que funcionem como meio de transporte de dados e finalmente softwares para acesso aos dados (clientes). As principais características desta arquitectura estão associadas à interacção de cada módulo com os demais componentes do sistema. A parte cliente interage com o usuário, e a parte servidor, com os recursos que serão compartilhados pela rede. O software cliente exige recursos de hardware completamente diferentes do programa servidor. Além disso, como o ambiente normalmente é heterogéneo, na maioria das vezes o software e o hardware do cliente são completamente diferentes dos usados no servidor, sem que isso signifique nenhum problema. Estabilidade é uma característica importante. Um sistema cliente-servidor pode ser expandido verticalmente pela adição de mais recursos à máquina servidora ou aumento no número de servidores, ou horizontalmente, pelo aumento do número de máquinas clientes. O Processo Cliente é um programa que envia uma mensagem para o servidor solicitando que ele execute uma tarefa. Esses programas gerenciam a interface com o usuário, fazem a validação dos dados digitados pelo operador e requisitam tarefas ao servidor. O processo cliente é o que se chama de frontend da aplicação, ou seja, é o que o usuário vê e com que interage para obter informações aos bancos de dados. Actualmente, o processo cliente é dominado por programas com interfaces gráficas (GUIs), responsáveis pelo gerenciamento de atitudes do usuário e dos recursos de sua máquina. O Processo Servidor é um programa que responde às solicitações do cliente fazendo pesquisas, filtragens e actualizações de bases de dados. Em aplicações mais sofisticadas, o processo servidor gerencia as regras do negócio, que são directrizes ou normas a ser respeitadas na actualização ou recuperação de dados. Em um ambiente de rede, normalmente o processo Página 14
servidor roda numa máquina chamada de servidor de arquivos ou servidor de rede. O processo servidor é conhecido também como back-end da operação. Arquitectura de Duas Camadas (ou Two-Tier) é uma das implementações da arquitectura distribuída, em que o cliente conversa directamente com o servidor. As regras do negócio podem estar em qualquer uma dessas pontas. Esse tipo de arquitetura normalmente é usado em ambientes com até cinquenta clientes e é característico das ferramentas ou produtos clienteservidor criados para desktop. Arquitectura de Três Camadas (ou Three-Tier) é uma implementação mais sofisticada do ambiente cliente-servidor, na qual as regras do negócio são manipuladas por um "agente", cujo papel é servir de intérprete entre as duas pontas. Ele pode desempenhar muitas tarefas, entre as quais, gerenciar solicitações do cliente, mapear solicitações feitas a múltiplos servidores, colectar, sintetizar e distribuir respostas do servidor, etc. Uma das características da arquitectura cliente-servidor é a utilização de plataformas de hardware e software distintas. Assim, muitos processos são necessários para garantir a comunicação transparente entre o cliente e o servidor. O middleware é tudo o que existe entre o cliente e o servidor, em termos de software, para garantir a comunicação. O coração do middleware é o Sistema Operacional de Rede. Já o NOS depende de protocolos de comunicação que podem ser divididos em: protocolos de media, de transporte e protocolos de cliente-servidor. Os protocolos de media determinam o tipo de conexão física. Protocolos de transporte fornecem as regras para a movimentação de pacotes de dados (destacando-se o IPX e o TCP/IP). Os protocolos cliente-servidor regulam a forma pelo qual os clientes solicitam as informações e serviços do servidor. Vejamos alguns tipos de servidores: Servidor de Disco (Disk Server) nas redes locais, é um nó que funciona como unidade de disco remota compartilhada pelos usuários da rede. Ao contrário do servidor de arquivos, que se encarrega das tarefas Página 15
mais sofisticadas de gerenciamento das requisições de arquivos feitas pelos nós da rede, o servidor de disco funciona apenas como um meio de armazenamento no qual os usuários podem ler e gravar arquivos. Em um servidor de disco, os usuários são responsáveis pela administração das solicitações simultâneas de acesso aos arquivos, entre outras coisas. Os servidores de disco podem ser divididos em secções (volumes) que actuam, cada uma, como se fosse um disco separado. Servidor de Arquivos (File Server) controla todo o acesso de trabalho aos meios físicos de armazenamento de dados, como unidades de discos, compartilhando banco de dados, programas e qualquer outro tipo de tarefa que a partir destes dispositivos, gerem o processamento de dados. O servidor de arquivos é capaz de receber pedidos de transacções de estações de trabalho, utilizando os seus periféricos de armazenamento físico. No Servidor de Arquivos, estão concentrados o processamento físico, ou seja, quando as estações de trabalho necessitam rodar qualquer utilitário ou acessar uma informação, estas enviam o pedido do que desejam através dos meios de comunicação da rede, para os servidores que por sua vez acessam os dispositivos de armazenagem física e se possível enviam-no para as estações o que estas solicitaram. Servidor de Impressão (Print Server) controla todas as tarefas de impressão, ou seja, um servidor de impressão modelo tem conectado a si, vários modelos de impressoras, cada uma com velocidades e qualidade de impressos diferentes, podendo atender desta forma o mais variado tipo de serviço impresso. Quando uma estação faz um pedido de impressão ao sistema da rede, esta solicitação é enviada para o Servidor de Impressão, que verifica a possibilidade de execução imediata da impressão através da impressora em que a estação está conectada no sistema. Caso esta impressora já esteja sendo utilizada Página 16
por serviços solicitados por outra estação ou desconectada a rede, o pedido cai numa fila e lá permanece até que a impressora fique disponível. Servidor de Comunicação (Communications Server) controla a comunicação da Rede Local com outras redes de computadores. Este tipo de intercâmbio é necessário quando precisamos acessar recursos computacionais que não se encontram disponíveis na Rede Local. Neste caso, o servidor de comunicação oferece o serviço de interligação da Rede Local com meios externos de informação. Um tipo de servidor de comunicação pode ser o Servidor de FAX. Servidor de Banco de Dados (Database Server) um nó de uma rede de computadores dedicado principalmente ao armazenamento de um banco de dados compartilhado e ao processamento das requisições enviadas pelos usuários de outros nós. Quando o hardware do computador é projectado para a execução exclusiva de funções de bancos de dados, ele costuma ser chamado, também, de database machine (máquina de bancos de dados). 3.1.3 Topologias: 3.1.3.1 - Topologia em Anel ou Token Ring: Nesta topologia todos os nós são ligados a um sistema de cabeamento central disposto em círculo, ou anel. A IBM desenvolveu o padrão do sistema de rede Token Ring para aproveitar esta topologia. Este tipo de rede utiliza uma série de pacotes vazios, chamados tokens, que estão sempre circulando na rede. Uma estação de origem simplesmente retira um pacote da rede, examina seu conteúdo e se estiver vazio introduz os dados necessários para a transmissão. Se o primeiro pacote estiver cheio, o Sistema Operacional da Rede devolve-o à Página 17
rede e selecciona outro. O endereço de destino e a sequência de identificação do pacote são afixados ao token antes que ele retorne à rede para entrega. A vantagem é que a colisão de dados fica eliminada e a velocidade de transmissão efetiva é muito alta, mesmo em rede de grande tráfego. O custo dos cabos e placas de rede para topologias Token Ring é elevado. Como, neste tipo de rede, para haver um correcto funcionamento o token tem sempre que dar uma volta completa, se houver qualquer problema com o cabeamento toda a rede "cai". 3.1.3.2 - Topologia em Barramento Este tipo de topologia é bem estruturado para redes locais de computadores e foi muito utilizado. Nesta topologia, não encontramos a necessidade de nós intermediários de comunicação. As estações e os servidores são interligados através de um único cabo, conhecido como Barra ou Bus. Qualquer estação ligada a barra de transmissão poderá receber as informações transmitidas, o que torna possível o método de transmissão em difusão (já que o meio é compartilhado), isto é, uma determinada transmissão poderá ser enviada para várias estações de uma única vez (broadcast). Se houver um problema de ruptura ou teminalização do cabo do Barramento, toda a rede "cai". Muitos confundem a topologia com a arquitectura e chamam-na de Rede Ethernet. O nome Ethernet, na realidade, descreve um grande conjunto de padrões, cuja base está definida pelo Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE), através de seu comité de número 802.3. O padrão IEEE 802.3 descreve um sistema de meio de compartilhando com escuta antes de transmissão denominado Carrier Sense Multiple Access com Collision Detection (CSMA/CD). Em termos simples, as placas Ethernet compartilham o fio comum, transmitindo somente quando o canal está limpo, reagindo rapidamente na situação em que duas estações começam a transmitir simultaneamente por terem uma Página 18
mensagem a enviar e terem encontrado o canal desobstruído. Entre os teóricos de rede, isso é conhecido como protocolo de contenção. Alguns acadêmicos torcem o nariz para essa operação indisciplinada, embora os sistemas de controlo de acesso ao meio de contenção funcionem bem. Já no caso de uma rede com grande tráfego, um grande número de colisões pode mesmo inviabilizar a comunicação. Uma maneira utilizada para aumentar a velocidade efectiva de uma rede padrão Ethernet (com topologia em Bus) ocupada é dividir o cabeamento em segmentos e espalhar os nós ocupados entre eles. Dispositivos conhecidos como roteadores e pontes podem controlar o fluxo de tráfego entre os segmentos da LAN. Os padrões de cabos utilizados são a Ethernet fino (coaxial fino, ou Thinnet, padrão 10BASE2) e a Ethernet grosso (coaxial grosso, ou Thick, padrão 10BASE5). 3.1.3.3 - Topologia em Estrela Nesta topologia, também chamada de home-run, cada nó tem seu próprio fio partindo do gabinete de fiação central (concentrador ou hub). Se um fio romper-se ou entrar em curto, somente esse nó perde sua conexão com a rede (a rede não "cai"). O equipamento concentrador do gabinete isola o restante dos nós do rompimento. O esquema em estrela pode usar qualquer tipo de cabo, sendo o mais utilizado o par trançado (ou UTP, padrão 10BASET). O ponto focal da rede, ou seja, o centro da estrela geralmente é um hub, podendo até ser um computador fazendo o papel do hub. O hub deverá ser configurado para um esquema de controlo de acesso ao meio determinado e uma arquitectura, como Ethernet, Token Pass ou ARCnet (estes dois últimos muito pouco utilizados), bem como para um tipo específico de cabeamento. Por ser literalmente o centro da rede, o hub é um excelente local para instalar o software de monitorização e gerenciamento de rede. Página 19
Um concentrador é geralmente um dispositivo simples, de pouca flexibilidade e preço razoável. Normalmente, um hub só se conecta com nós de um tipo específico de cabeamento, embora não seja difícil haver um conector de cabo coaxial ou de fibra óptica separado para ligações de hub a hub. Este é o tipo de rede mais difundida hoje em dia, ou seja, topologia em estrela, usando cabo UTP e arquitectura Ethernet. Na prática, quando as LANs começam a crescer em número de nós e extensão, encontramos muitas redes de topologia e arquitectura mista. 3.1.3 - Sistemas Operacionais de Rede em LAN: No PC, todas as funções do computador são controladas pelo seu sistema operacional, como já vimos anteriormente. Uma rede se compõe de dois ou mais computadores ligados por um meio de comunicação. Os meios de comunicação têm regras rigorosas, chamadas protocolos, para todos os dados enviados através do meio. Cada tipo de meio tem um conjunto diferente de protocolos. O protocolo adequado é implementado pelas placas de adaptação de rede (ou simplesmente, placas de rede) em cada computador e pelo driver de rede que controla a operação da placa. O NOS ("Network Operating System", ou Sistema Operacional de Rede), combina e aumenta as funções do Sistema Operacional (OS) do PC, fornecendo instruções adicionais e possibilitando que grupos de dados sejam enviados ao outro computador. Embora o OS controle as funções internas do computador, o NOS gerencia a preparação, transmissão e recepção de dados entre computadores na rede. Alguns fabricantes instalam um software especializado em um chip de suas placas de rede. Este software fica guardado no que se chama ROM da Placa de Rede (não confundir com a ROM do PC), e executa as funções de gerenciamento da ligação física. Então o NOS fica livre para executar outras funções com mais eficiência, resultando em transmissão mais rápida de dados através da rede. Para o operador, no entanto, tudo se passa como houvesse somente o seus Sistema Operacional e como se o seu computador tivesse todos os recursos fisicamente ligados à ele (é chamada transparência ao usuário). Uma LAN Página 20
permite acessar e usar os drives/directórios e impressoras em outros computadores (servidores) de modo semelhante à operação normal. Por exemplo, você pode criar um drive lógico (como um disco "K"), que quando acessado na realidade está acessando um drive/directório em outro computador. Isto é o mapeamento de rede. Neste exemplo, se eu copiar um arquivo do meu disco C: para o disco K: estou, na realidade, transferindo meu arquivo para outro computador, pois o drive lógico K: não existe fisicamente no meu computador. Os diferentes computadores na rede recebem nomes. O nome dado na rede para cada computador não pode ser usado por outros. Este nome é utilizado para identificar o computador que se deseja conectar ao estabelecer uma conexão de rede. Existem muitos Sistemas Operacionais de Rede disponíveis no mercado. O Windows 9x já vem pronto para trabalhar numa rede peer-to-peer, mas tem poucos recursos de gerenciamento e é pouco confiável com relação à segurança. Um NOS para peer-to-peer já consagrado é o LANtastic da Artisoft. Já para redes cliente-servidor temos o NetWare da Novell e o Windows NT Server da Microsoft. 3.2 Ethernet: 3.2.1 Introdução: No mundo de hoje do negócio, o acesso de confiança e eficiente à informação transformou-se um recurso importante para conseguir uma vantagem do competidor. Os Arquivadores e as montanhas dos papéis deram a maneira aos computadores que armazenam e controlam a informação electronicamente. Os milhares dos colegas de trabalho das milhas distante podem compartilhar a informação instantaneamente, apenas enquanto as centenas dos trabalhadores em uma única posição podem simultaneamente rever os dados da pesquisa mantidos em linha. Página 21